Question

14．根据碳与氧气的反应，回答下列问题：
（1）做“木炭的燃烧”实验时，将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下缓慢（填“缓慢”或
“迅速”）伸入盛有集满氧气的集气瓶中．
（2）碳不完全燃烧的化学方程式是2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂，该反应属于基本反应类型中的化合反应．
（3）在相同温度和相同体积的条件下，气体压强与气体分子数成正比关系．将ag碳和bg氧气放入一恒容密闭容器中，在一定条件下恰好完全反应，相同温度下，测得反应前后容器内的气体压强分别为P₁、P₂．如果P₁＜P₂，则$\frac{a}{b}$的取值范围是$\frac{3}{8}$＜$\frac{a}{b}$≤$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 （1）把红热的木炭由瓶口向下缓慢插入可以使木炭与氧气充分反应；
（2）根据反应物的种类和数量以及生成物的种类和数量来进行分析解答；
（3）根据题意知容器内气体压强只与气体分子数有关，与固体没关系，因为碳和氧气的量不确定，所以碳和氧气反应有可能发生两个反应氧气充足时C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，氧气不足时2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO，分析两个反应前后气体分子数的变化，可以看出第一个气体分子数没变，第二个反应气体分子数增加，所以要使容器内气体压强变大，氧气应该不足，可根据C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂算出反应前后压强恰好不变时氧气的临界含量，低于临界含量即可；据此解答．

解答 解：（1）将烧红的木碳伸入集气瓶中时，应缓慢伸入，可以使木炭与氧气充分反应，效果更好；
（2）由化学方程式可知，反应物是两种，生成物是一种，属于基本反应类型中的化合反应；
（3）根据上述分析，假设ag碳和bg氧气恰好完全反应生成二氧化碳，则
  C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂
 12 32
 ag bg
$\frac{12}{32}=\frac{ag}{bg}$  a=$\frac{3b}{8}$
容器中碳的质量$\frac{a}{b}$＞$\frac{3}{8}$．
同理计算出碳与氧气生成一氧化碳时是：$\frac{a}{b}$≤$\frac{3}{4}$．则$\frac{a}{b}$的取值范围是$\frac{3}{8}$＜$\frac{a}{b}$≤$\frac{3}{4}$．
故答案为：（1）缓慢；（2）化合；（3）$\frac{3}{8}$＜$\frac{a}{b}$≤$\frac{3}{4}$．

点评 根据碳在氧气中完全燃烧与不完全燃烧前后气体的分子个数关系，是解决问题的关键．